Устройство балансной игры в шахматы Российский патент 2025 года по МПК A63F3/00 

Изобретение относится к балансным позиционным играм, где в качестве игровых элементов на балансирующей игровой поверхности используются шахматы.

Известна доска, балансирующая на сферической поверхности опоры (https://scienceinschool.org/article/2017/balancing-act-physics-levers/, фиг. 4), предназначенная для изучения процессов баланса школьниками и студентами путем установки на доску геометрических фигур: кубиков, пирамид и т.п.

Известно устройство балансной позиционной игры (патент на ИЗ R U №2719105 от 29.08.2019 г., п. ф. 1), состоящее из игровой доски (ИД) с верхней поверхностью с игровым полем (ИП), на котором позиционируют игровые фигуры (ИФ), основание каждой из которых имеет коэффициент трения скольжения по ИП, превышающий тангенс предельного угла наклона ИД относительно горизонтальной плоскости, с внешним полем на верхней поверхности ИД и с нижней поверхностью; опорного узла (ОУ), верхняя сферическая часть которого контактирует с нижней поверхностью ИД, а нижняя часть (НЧ) имеет опорную плоскость; средств измерения угла наклона ИД в процессе игры; регулируемых средств ограничения максимального угла наклона ИД.

Недостаток известного устройства - сложность конструкции опорного узла и скачкообразный переход ИД от одного положения (горизонтального или наклонного) к другому при перемещении ИФ по ИД в процессе игры вследствие резкого изменения коэффициента трения относительного скольжения шаровых поверхностей от коэффициента трения покоя к коэффициенту трения.

Техническая задача, решаемая устройством, - упрощение конструкции ОУ и обеспечение плавного перехода ИД из одного положения (горизонтального или наклонного) к другому при перемещении игровых шахматных фигур по игровым полям ИД в процессе игры.

Техническая задача решена в устройстве балансной игры в шахматы, состоящем из ИД с нижней поверхностью и верхней поверхностью с игровым полем (ИП), на котором позиционируют игровые фигуры (ИФ), основание каждой из которых имеет коэффициент трения скольжения по ИП, превышающий тангенс предельного угла наклона ИД относительно горизонтальной плоскости; опорного узла (ОУ), состоящего из верхней опоры, нижней опоры и средней шаровой опоры, верхняя сферическая часть которой контактирует с верхней опорой ОУ, а нижняя сферическая часть (НСЧ) контактирует с нижней опорой ОУ; средств измерения угла наклона ИД в процессе игры; регулируемых средств ограничения максимального угла наклона ИД, при этом верхней опорой является нижняя поверхность ИД, являющаяся плоской или сферической с радиусом

где R_нп - радиус сферической поверхности нижней поверхности ИД;

R_сшо - радиус средней шаровой опоры;

- отношение радиуса средней шаровой опоры ОУ к максимальной ширине ИД находится в интервале

R_сшо/B=0,08 -0,18,

где В - ширина ИД;

- средняя шаровая опора имеет средства поворота; коэффициент трения скольжения нижней поверхности ИД относительно верхней поверхности средней шаровой опоры ОУ превышает 0,14; нижняя опора ОУ имеет внутреннюю поверхность диаметром, определяемым из соотношения:

d_вн=(1,0…1,4)/R_сшо,

где d_BH - радиус внутренней поверхности нижней опоры ОУ, на которую опирается средняя шаровая опора;

- отношение веса всех ИФ к весу ИД находится в интервале 0,5-1,25.

Для увеличения угла поворота ИД при перемещении игровой фигуры с одного поля на другое ИФ изготовлены из материала плотностью более 2 г/см³, такого как стекло, природный камень.

Для снижения скорости поворота ИД при совершении хода игровой фигурой центр тяжести ИД и ИФ расположен ниже области контакта (ОК) средней шаровой опоры ОУ с нижней поверхностью ИД.

Для дополнительного снижения скорости поворота ИД при совершении хода игровой фигурой ИД имеет средства утяжеления, ЦТ которых расположен ниже ОК верхней сферической части ОУ с нижней поверхностью ИД.

Для упрощения конструкции игровой доски регулируемые по высоте средства ограничения максимального угла наклона ИД расположены на нижней опоре.

Для исключения соскальзывания ИФ с ИД при приближении угла наклона ИД к максимальному основание ИФ имеет коэффициент трения скольжения относительно верхней поверхности ИД, превышающий 0,14.

Для исключения опрокидывания ИФ с ИД при приближении угла наклона ИД к максимальному отношение расстояния от основания до центра тяжести каждой ИФ к диаметру ее основания не превышает 0,85.

Техническая задача, решаемая устройством, - упрощение конструкции опорного узла и обеспечение плавного перехода ИД из одного положения (горизонтального или наклонного) к другому при перемещении ИФ по ИД в процессе игры, - достигается за счет следующей совокупности отличительных признаков устройства:

верхней опорой является нижняя поверхность ИД, являющаяся плоской или сферической с радиусом

R_нп > R_сшо,

где R_нп - радиус сферической поверхности нижней поверхности ИД;

R_сшо - радиус средней шаровой опоры;

- отношение радиуса средней шаровой опоры ОУ к максимальной ширине ИД находится в интервале

R_сшо/B=0,08 -0,18,

где В - ширина ИД;

- средняя шаровая опора имеет средства поворота; коэффициент трения скольжения нижней поверхности ИД относительно верхней поверхности средней шаровой опоры ОУ превышает 0,14; нижняя опора ОУ имеет внутреннюю поверхность диаметром, определяемым из соотношения:

d_BH=(1,0…1,4) R_сшо,

где d_BH - радиус внутренней поверхности нижней опоры ОУ, на которую опирается средняя шаровая опора;

- отношение веса всех ИФ к весу ИД находится в интервале 0,5 - 1,25.

Данная совокупность отличительных признаков устройства не обнаружена в процессе патентно-информационного поиска, следовательно, техническое решение соответствует критерию «новизна». Она также не следует явно из уровня техники, следовательно, оно соответствует критерию «изобретательский уровень».

Осуществимость устройства доказана созданием конструкций устройства для игры в балансные шахматы. Применимость данного устройства доказана в процессе проведения балансных игр на созданном устройстве.

На фиг. 1 показано устройство при горизонтальном положении ИД.

На фиг. 2 показано устройство при наклонном положении ИД.

На фиг. 3 показано устройство с регулируемыми упорами, установленными на опорной доске.

На фиг. 4 показано устройство со сферическим углублением в игровой доске со стороны нижней поверхности и с регулируемыми упорами, установленными на игровой доске.

На фиг. 5 показана фотография устройства с диаметром средней шаровой опоры d - 160 мм (R_сшо/В=0,18) со средствами поворота шара в виде квадратной пластины, установленной в кольцевой опоре: 5а - в горизонтальном положении ИД, 56 - в наклонном положении ИД.

На фиг. 6 показана фотография средней шаровой опоры на нижней опоре в виде чашки.

На фиг. 7 показана фотография устройства с утяжелителем на ИД.

На фиг. 8 показана фотография устройства со средней шаровой опорой с шаром диаметром 70 мм (R_сшо I В=0,08): 8а - в горизонтальном положении ИД, 86 - в наклонном положении ИД.

На фиг. 9 показана фотография средней шаровой опоры на цилиндрической нижней опоре со средством поворота шара в виде 8-гранной пластины.

На фиг. 10 показана фотография устройства со средствами поворота шара в виде стержня, направленного вниз по оси средней шаровой опоры: 10а - в горизонтальном положении ИД, 10b - в наклонном положении ИД.

Устройство балансной игры в шахматы (фиг. 1-10) состоит из игровой доски (ИД) 1 с нижней поверхностью 2 и верхней поверхностью 3 с игровым полем (ИП) 4, на котором позиционируют игровые фигуры (ИФ) 5, основание 6 каждой из которых имеет коэффициент трения скольжения по ИП 4, превышающий тангенс предельного угла наклона ИД 1 относительно горизонтальной плоскости; опорного узла (ОУ) 7, состоящего из верхней опоры 8, нижней опоры 9 и средней шаровой опоры 10, верхняя сферическая часть 11 которой контактирует с верхней опорой 8 ОУ 7, а нижняя сферическая часть (НСЧ) 12 контактирует с нижней опорой 9 ОУ 7; средств 13 измерения угла наклона ИД 1 в процессе игры (фиг. 1); регулируемых средств 14 ограничения максимального угла наклона ИД 1 (фиг. 3, 4), при этом верхней опорой 8 является нижняя поверхность 2 ИД 1, являющаяся плоской поверхностью 8а или сферической поверхностью 8b (фиг. 4) с радиусом

R_нп>R_сшо,

где R_нп - радиус сферической поверхности 8b нижней поверхности ИД 1;

R_сшо - радиус средней шаровой опоры 10;

- отношение радиуса средней шаровой опоры 10 ОУ 7 к максимальной ширине ИД 1 находится в интервале

R_сшо/B=0,08 -0,18,

где В - ширина ИД 1;

- средняя шаровая опора 10 имеет средства 15 поворота (фиг. 3, 4, 7, 8); коэффициент трения скольжения нижней поверхности ИД 1 относительно верхней поверхности средней шаровой опоры 10 ОУ 7 превышает 0,14; нижняя опора 9 ОУ 7 имеет внутреннюю поверхность 16 диаметром, определяемым из соотношения:

d_вн=(1,0…1,4) R_сшо, где d_вн - радиус внутренней поверхности нижней опоры ОУ, на которую опирается средняя шаровая опора 10 ОУ 7;

- отношение веса всех ИФ 5 к весу ИД 1 находится в интервале 0,5 - 1,25. Для увеличения угла поворота ИД 1 при перемещении ИФ 5 с одного поля на другое ИФ 5 изготовлены из материала плотностью более 2 г/см³, такого как стекло, природный камень.

Для снижения скорости поворота ИД 1 при совершении хода игровой фигурой 5 центр тяжести ИД 1 и ИФ 5 расположен ниже OK 17 средней шаровой опоры 10 ОУ 7 с нижней поверхностью 2 ИД 1.

Для дополнительного снижения скорости поворота ИД 1 при совершении хода игровой фигурой 5 ИД 1 имеет средства 18 утяжеления (фиг. 8), ЦТ которых расположен ниже OK 17 верхней сферической части 11 ОУ 7 с нижней поверхностью 2 ИД 1.

Для упрощения конструкции ИД 1 регулируемые по высоте средства 14 ограничения максимального угла наклона ИД расположены на нижней опоре 9.

Для исключения соскальзывания ИФ 5 с ИД 1 при приближении угла наклона ИД к максимальному основание 6 ИФ 5 имеет коэффициент трения скольжения относительно верхней поверхности 3 ИД 1, превышающий 0,14.

Для опытных игроков предпочтительно значение коэффициента трения в интервале 0,15…0,60, что позволяет устанавливать предельные углы наклона ИД 1 в интервале 9°…30°.

Для исключения опрокидывания ИФ 5 с ИД 1 при приближении угла наклона ИД к максимальному отношение расстояния от основания 6 до центра тяжести каждой ИФ 5 к диаметру ее основания 6 не превышает 0,85.

Игры в шахматы на описанном устройстве проводится по правилам классической игры в шахматы, при котором: при перемещении ИФ 5 с одного поля на другое, сопровождаемом наклоном ИД 1, игрок, совершивший игровой ход, восстанавливает горизонтальное положение ИД 1 поворотом средней шаровой опоры 10 с помощью средств ее поворота 15; в процессе игры ведется учет количества поворотов средней шаровой опоры 10 каждым из игроков; повороты средней шаровой опоры 10 для восстановления горизонтального положения ИД 1 каждым из игроков могут оцениваться в баллах, а суммарное количество поворотов средней шаровой опоры 10 оценивается суммарным числом баллов; победителем считается игрок, поставивший мат; если результатом игры является ничья или пат, то победителем считается игрок, совершивший в процессе игры меньшее суммарное количество поворотов средней шаровой опоры 10 или меньшее число баллов.

Изобретение относится к балансным позиционным играм на балансирующей игровой доске, где в качестве игровых фигур используются шахматы. Устройство балансной игры в шахматы состоит из игровой доски (ИД) с игровым полем (ИП), на котором позиционируют игровые фигуры (ИФ), основания которых имеют высокий коэффициент трения скольжения по ИП; опорного узла (ОУ), состоящего из верхней, нижней опор и средней шаровой опоры (СШО), верхняя сферическая часть которой контактирует с верхней опорой ОУ, а нижняя сферическая часть (НСЧ) контактирует с нижней опорой ОУ; средств измерения угла наклона ИД; регулируемых средств ограничения максимального угла наклона ИД, при этом верхней опорой является плоская или сферическая нижняя поверхность ИД с радиусом R_нп>R_сшо, где R_нп - радиус сферической поверхности нижней поверхности ИД; R_сшо - радиус СШО; отношение радиуса СШО ОУ к максимальной ширине ИД В находится в интервале R_сшо/В=0,08 - 0,18; СШО имеет средства поворота; коэффициент трения скольжения нижней поверхности ИД относительно верхней поверхности СШО ОУ превышает 0,14; нижняя опора ОУ имеет внутреннюю поверхность диаметром d_BH, определяемым из соотношения: d_вн=(1,0…1,4) R_сшо, отношение веса всех ИФ к весу ИД находится в интервале 0,5 - 1,25. Достигается упрощение конструкции опорного узла и обеспечение плавного перехода ИД из одного положения (горизонтального или наклонного) к другому при перемещении ИФ по ИД в процессе игры. 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство балансной игры в шахматы, состоящее из игровой доски (ИД) с нижней поверхностью и верхней поверхностью с игровым полем (ИП), на котором позиционируют игровые фигуры (ИФ), основание каждой из которых имеет коэффициент трения скольжения по ИП, превышающий тангенс предельного угла наклона ИД относительно горизонтальной плоскости; опорного узла (ОУ), состоящего из верхней опоры, нижней опоры и средней шаровой опоры, верхняя сферическая часть которой контактирует с верхней опорой ОУ, а нижняя сферическая часть (НСЧ) контактирует с нижней опорой ОУ; средств измерения угла наклона ИД в процессе игры; регулируемых средств ограничения максимального угла наклона ИД, отличающееся тем, что верхней опорой является нижняя поверхность ИД, являющаяся плоской или сферической с радиусом

R_нп > R_сшо,

где R_нп - радиус сферической поверхности нижней поверхности ИД;

R_сшо - радиус средней шаровой опоры;

отношение радиуса средней шаровой опоры ОУ к максимальной ширине ИД находится в интервале

R_сшо/B=0,08-0,18,

где В - ширина ИД;

средняя шаровая опора имеет средства поворота; коэффициент трения скольжения нижней поверхности ИД относительно верхней поверхности средней шаровой опоры ОУ превышает 0,14; нижняя опора ОУ имеет внутреннюю поверхность диаметром, определяемым из соотношения

d_вн=(1,0…1,4)R_сшо,

где d_вн - радиус внутренней поверхности нижней опоры ОУ, на которую опирается средняя шаровая опора;

отношение веса всех ИФ к весу ИД находится в интервале 0,5-1,25.

2. Устройство балансной игры в шахматы по п. 1, отличающееся тем, что ИФ изготовлены из материала плотностью более 2 г/см³, такого как стекло, природный камень.

3. Устройство балансной игры в шахматы по п. 1, отличающееся тем, что центр тяжести ИД и ИФ расположен ниже области контакта (ОК) средней шаровой опоры ОУ с нижней поверхностью ИД.

4. Устройство балансной игры в шахматы по п. 1, отличающееся тем, что ИД имеет средства утяжеления, ЦТ которых расположен ниже ОК верхней сферической части ОУ с нижней поверхностью ИД.

5. Устройство балансной игры в шахматы по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что регулируемые по высоте средства ограничения максимального угла наклона ИД расположены на нижней опоре.

6. Устройство балансной игры в шахматы по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что основание ИФ имеет коэффициент трения скольжения относительно верхней поверхности ИД, превышающий 0,14.

7. Устройство балансной игры в шахматы по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что отношение расстояния от основания до центра тяжести каждой ИФ к диаметру ее основания не превышает 0,85.